中国农业大学2025年部分论文(Nature Genetics)

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近日，中国农业大学信息与电气工程学院余强教授团队在能源领域国际顶级期刊 Applied Energy 上发表研究论文 Multi-objective optimization for energy-efficient management of electric Tractors via hybrid energy storage systems and scenario recognition。该项研究主要针对电动农机在作业中的能效管理、电池寿命与运行成本等实际问题，提出了一种基于混合能量储存系统（HESS）与场景识别相结合的多目标能量管理策略，为电动农机节能优化控制及动力系统的优化研究提供了新思路。

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近日，信电学院李振波教授课题组在人工智能领域权威期刊 Pattern Recognition 上围绕小样本学习发表论文 PRSN: Prototype Resynthesis Network with Cross-Image Semantic Alignment for Few-Shot Image Classification 和 Cluster Prototype Earth Mover’s Distance Adapters and Alignment-Guided Prompt Learning for Vision-Language Models。

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近日，Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了由中国农业大学马会勤课题组撰写的“ERF100 regulated by ERF28 and NOR controls pectate lyase 7, modulating fig (Ficus carica L.) fruit softening”论文。该研究证实了ERF转录因子FcERF100可以通过调节细胞壁修饰基因FcPL7的表达影响无花果果实软化进程。进一步研究发现FcERF100受到上游转录因子FcERF28和FcNOR的双重调控，其形成的蛋白网络可以在果实发育早期驱动必要的细胞壁修饰，并在果实成熟阶段通过调节组分比例引发快速软化。该成果解析了ERF-NAC复合体动态调控果实软化的分子机制，为果实品质改良的分子育种研究提供了重要理论依据。

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2025年4月18日，我院曾昭海课题组在国际权威期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》（IF 5y=11.8）在线发表题为《基于无人机多源数据的TKSF-KAN模型在燕麦产量建模及中国燕麦主产区的可迁移性研究》（TKSF-KAN: Transformer-enhanced oat yield modeling and transferability across major oat-producing regions in China using UAV multisource data）的研究成果。该研究是国内燕麦智慧生产领域的重大突破，通过开发基于融合燕麦关键生育期信息的深度学习模型TKSF-KAN，实现无人机多源数据对燕麦产量的高精度预测，并验证了该模型在不同燕麦主产区具有可迁移性和适应性，为燕麦智能育种与智慧种植提供了重要的理论与技术支撑。

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近日，中国农业大学理学院数学与交叉科学研究中心、应用数学系王涵副教授在统计基因组学和生物信息学方向顶级期刊《基因组生物学》（Genome Biology）上发表了题研究论文《MAAT：一种在全转录组关联性分析中整合多种功能注释信息的非参数贝叶斯方法》（MAAT: a new nonparametric Bayesian framework for incorporating multiple functional annotations in transcriptome-wide association studies）的研究论文。

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9 m8 O! R) p9 W& ^8 F2 {2 n4 @
& D  M/ g9 a. v4 }2025年4月21日，中国农业大学朱奎教授、北京大学黄建永研究员、中国科学院深圳先进技术研究院黄术强研究员合作在Cell上在线发表了题为“Tissue geometry spatiotemporally drives bacterial infections”的研究论文。研究团队基于多学科交叉的创新设计揭示了宿主组织几何特性影响细菌感染的新模式。该研究发现细菌在上皮组织中的分布并非传统认为的随机模式，而是呈现出明显的“边际效应  ”，即细菌倾向于感染组织细胞单层边缘牵引力大的区域。在此过程中，力敏感的离子通道蛋白Piezo1在介导细菌感染模式形成的过程中发挥了重要调控作用。该研究揭示了“组织细胞单层几何结构特性-力信号转导-感染识别”主导的病原菌-宿主互作新模式，为开发针对多重耐药菌的宿主导向抗菌疗法提供了新的思路和策略。

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  ?9 Q3 U. z7 i( t3 Z北京大学博士韩益明（现为北京大学工学院博士后），中国农业大学博士、北京大学博士后刘晓晔（现为北京农学院副教授），中国农业大学博士曲少奇（现为安徽农业大学教授）为论文的共同第一作者，中国科学院深圳先进技术研究院黄术强研究员，北京大学黄建永研究员，中国农业大学朱奎教授为论文的共同通讯作者。

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近日，我校动物科学技术学院王军军教授团队在国际微生物生态学顶级期刊、nature论文指数期刊 The ISME Journal 在线发表研究论文 Muribaculum intestinale restricts Salmonella Typhimurium colonization by converting succinate to propionate 。该成果揭示了肠道共生菌通过琥珀酸-丙酸代谢途径抵御沙门氏菌感染的核心作用，为改善肠道健康提供了新型干预策略。

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近日，信电学院电气工程系赵永宁副教授课题组围绕可解释风电功率预测的关键问题，形成了多项创新成果，相关研究成果已在电气能源领域国际顶尖期刊 Applied Energy、人工智能交叉领域权威期刊 Expert Systems With Applications 上连续发表。

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近日，我院本科生杨璇、邹嘉欣和我校国际学院高镜尧同学，在我院工商管理系杨树老师的指导下，在低碳食品消费方面的研究取得重要进展，相关研究成果被发表在国际资源环境领域顶刊《Resources, Conservation & Recycling》，影响因子13.2，论文题目为“Reducing Carbon Emissions through Sustainable Food Consumption: Applying an A-S-I Framework on Beijing Residents”。杨璇为本文的第一作者，杨树老师为本文通讯作者。本研究基于杨树老师北社科基金项目《“碳达峰、碳中和”背景下北京市居民食物消费低碳化问题研究》开展，是项目研究的阶段性成果。

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近日，我院吴继红教授、劳菲副教授课题组联合德国莱布尼茨农业工程和生物经济研究所、柏林洪堡大学Philipp Grundmann教授在能源领域国际顶级期刊《可再生能源和可持续能源评论》（Renewable and Sustainable Energy Review）发表综述文章《农作物加工副产物利用链中的温室气体排放和减排潜力：以柑橘和甘蔗副产物为例》（Greenhouse gas emissions and reduction potentials in the crop processing by-products utilization chains: A review on citrus and sugarcane by-products）。

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近日，中国农业大学呙于明/胡永飞教授团队在国际顶级期刊《The ISME Journal》（中科院JCR 1区，影响因子10.8）上发表了题为“Synthetic microbial community improves chicken intestinal homeostasis and provokes anti-Salmonella immunity mediated by segmented filamentous bacteria”的研究论文，本研究旨在构建一个人工合成的微生物群落（SynComBac10），以改善肉鸡的肠道微生物群落结构和功能，从而提高其生长性能和抗病能力。

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致病性细菌感染，尤其是哺乳动物肠炎和腹泻问题，仍然是重大健康威胁。与传统抗生素干预方法相比，金属有机框架（MOFs）展现出更优异的抗菌性能和更低的细胞毒性，显示出在治疗病原体引起的腹泻方面的巨大潜力。然而，实现其精准靶向递送仍面临显著挑战。在本研究中，中国农业大学马曦教授设计了一种新型精准纳米系统，采用双重靶向策略治疗大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli）引起的肠道感染。首先，以ZnO为基础合成了Zn-MOF，具备增强的浮游菌和生物被膜清除能力。通过甘露糖修饰后，所得Zn-MOF@Man能够特异性识别大肠杆菌表面的FimH菌毛，诱导其聚集并促进清除。其次，在全基因组测序指导下，研究者封装了乳酸杆菌生物膜（Lactobacillus biofilm），不仅赋予了免疫调节功能，还克服了肠道靶向递送的难题，实现了药物的持续释放。此外，Zn-MOF@Man/LRB能够维持肠道菌群稳态，促进干细胞分化与屏障功能稳定，从而在小鼠、仔猪和人类模型中持续发挥抗腹泻与抗炎效果。该策略创新性地结合了益生菌生物膜与大肠杆菌定向递送，提出了一种安全有效、可恢复肠道稳态的双重靶向抗菌新策略，具有在人类医学和动物养殖领域广泛应用的潜力。相关研究以Mannosylated MOF Encapsulated in Lactobacillus Biofilm for Dual-Targeting Intervention Against Mammalian Escherichia coli Infections 发表在Advanced Materials上。

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近日，中国农业大学资源与环境学院、国家农业绿色发展研究院张福锁院士团队庄明浩副教授联合清华大学鲁玺教授、中国农业科学院农业资源与农业区划所王立刚研究员和重庆大学杨易教授在《自然》（Nature）子刊《自然-食物》（Nature Food ）发表研究论文《农业机械可能会占2050年中国总碳排放和空气污染物排放的20%，并妨碍实现碳中和目标》（Agricultural machinery could contribute 20% of total carbon and air pollutant emissions by 2050 and compromise carbon neutrality targets in China）。

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近日，中国农业大学动物科学技术学院陈义强教授课题组在国际权威期刊 Journal of Hazardous Materials 在线发表了题为《五氯苯酚对肉鸡的毒性、生物富集及潜在食品安全风险研究》（ The toxicity, bioaccumulation, and potential food safety risks of pentachlorophenol in broiler chickens ）的最新研究成果。该研究系统评估了饲料中五氯苯酚（Pentachlorophenol, PCP）暴露对肉鸡的毒性作用、生物富集特性及其潜在的食品安全风险，为饲料中持久性有机污染物的风险评估与科学监管提供了重要依据。

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中国农大团队连发两篇Nature Communications，在植物冷胁迫和耐盐领域取得进展

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近日，中国农业大学食品科学与营养工程学院薛岩松副教授在国际食品顶刊《ComprehensiveReviewsinFoodScienceand Food Safety》（中科院一区，IF：12）发表了题为“Innovative mycelium-based food: Advancing One Health through nutritional insights and environmental sustainability”的综述论文。

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近日，我校农学院玉米生物育种全国重点实验室林中伟教授课题组在《Plant Biotechnology Journal》上在线发表题为 "Genome assembly and population genomic analysis reveal the genetic basis of popcorn evolution"（https://doi.org/10.1111/pbi.70125）的研究，组装了爆裂玉米地方种高质量基因组，解析爆裂玉米关键的驯化遗传机制，揭示了玉米地方种重要的育种应用价值。

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近日，中国农业大学工学院杨丽教授团队在国际高水平期刊《工业信息集成》（Journal of Industrial Information Integration）（中科院一区期刊）上发表研究论文《基于多传感器信息融合的玉米精准播种方案》（Maize precision seeding scheme based on multi-sensor information fusion）。该研究介绍了一种创新的精准播种技术，它通过融合来自多种传感器的数据，创建了一个能够实时解析、整合多源信息并自适应调整播种执行机构的系统，实现了智能化和高精度的播种操作。

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近日，中国农业大学农业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室 刘庆昌/张欢 团队在Journal of Integrative Plant Biology上发表了题为“Natural allelic variation of NAC transcription factor 22 regulates starch biosynthesis and properties in sweetpotato”的研究论文。该研究联合多个高低淀粉甘薯种质转录组数据和 223 份甘薯种质单倍型分析，筛选到启动子区的自然等位变异与淀粉含量高度相关的IbNAC22 基因。IbNAC22 作为核定位的转录激活子，直接激活直链淀粉生物合成基因IbGBSSI 而抑制支链淀粉生物合成基因IbSBEI 的表达，提高了甘薯淀粉含量、直链淀粉比例和淀粉糊化温度，增大了淀粉粒径，降低了淀粉结晶度。IbNAC22 的互作蛋白 IbNF-YA10 直接激活淀粉生物合成基因 IbAGPL和IbGBSSI 的表达。IbNAC22-IbNF-YA10 异源二聚体的形成增强了IbNF-YA10 对IbAGPL 和IbGBSSI 的激活能力， IbNAC22 和 IbNF-YA10 正调控甘薯淀粉和直链淀粉生物合成。IbNAC22和IbNF-YA10 在开发适用于生产爽滑筋道的粉条、抗拉伸的可降解材料和延缓血糖上升的淀粉制品的甘薯品种上将具有广阔的应用前景。

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近日，中国农业大学食品学院吴继红教授、劳菲副教授课题组联合德国莱布尼茨农业工程和生物经济研究所、柏林洪堡大学Philipp Grundmann教授在国际顶级期刊《Renewable and Sustainable Energy Review》发表了一篇题为《Greenhouse gas emissions and reduction potentials in the crop processing by-products utilization chains: A review on citrus and sugarcane by-products》的综述文章。

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近日，食品科学与营养工程学院扈洪波教授、尹淑涛副教授团队在环境健康领域权威期刊《国际环境》（ Environment International ）发表研究论文《短期暴露于环丙沙星与微塑料引发肝内胆汁淤积，长期暴露降低能量代谢并增加肥胖风险》（Short-term exposure to ciprofloxacin and microplastic leads to intrahepatic cholestasis, while long-term exposure decreases energy metabolism and increases the risk of obesity）。

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当动物遭遇断肢之痛，往往面临生存危机；而植物却能从残存的根尖中重建完整组织，仿佛拥有“不死之身"。这种神奇的再生能力背后，隐藏着怎样的分子开关?近日，湖南大学于峰教授团队与中国农业大学周文焜教授团队在The Plant Cell杂志发表了题为RALF33–FERONIA Signaling Orchestrates Post-Wounding Root Tip Regeneration via TPR4–ERF115 Dynamics的研究成果，揭示了植物“断根重生”的密码。
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近日，中国农业大学高丽红教授、田永强教授团队在国际知名期刊Journal of Advanced Research上发表了题为Evidence for the role of soil C/N ratio in shaping plant responses to root-knot nematode infection的研究论文，揭示了土壤有机碳/全氮（C/N）比在缓解根结线虫感染过程中的关键作用，强调了土壤碳氮平衡在植物应对根结线虫反应中的重要调控功能。研究表明，土壤C/N比不仅直接影响植物的生长与发育，还可能通过调节植物的免疫机制，增强其对根结线虫的抗性，从而有效减少病害的发生。这一发现为绿色防控策略提供了科学依据，有望为农业可持续发展提供新的思路。

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近日，中国农业大学植物保护学院沈杰/王丹团队在中科院1区Top期刊Journal of Nanobiotechnology (IF5y=11.4)上发表了题为“Nanocarrier-mediated transdermal delivery of Lmidgf4 dsRNA expedites biological control of locusts by Beauveria bassiana”的研究论文。该研究利用纳米材料星型阳离子聚合物SPc开发了一种将纳米载体介导的dsRNA和球孢白僵菌（Beauveria bassiana）组合应用于蝗虫表皮的新策略，提升白僵菌对东亚飞蝗（Locusta migratoria）的防治效果，并解析了SPc介导的经皮递送dsLmidgf4促进白僵菌防效的分子机制。

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2025年5月13日，农林生物安全全国重点实验室、中国农业大学植物保护学院彩万志/李虎团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表研究论文Tool use aids prey-fishing in a specialist predator of stingless bees。本研究发现并验证专食性的猎蝽利用蜂胶诱捕无刺蜂的行为及其化学机制，为研究无脊椎动物工具使用行为提供了新的研究模型。

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近日，中国农业大学的许文涛教授及其团队在《Trends in Food Science & Technology》期刊上发表了题为《Uric acid metabolism regulation mechanism by probiotics and prebiotics: from a new perspective》的综述性论文（一区，IF=15.1）。该研究聚焦于益生菌和益生元对尿酸代谢的调节机制，系统解析了人体内尿酸的生物合成与代谢通路，将调节尿酸代谢的益生菌划分为乳杆菌属、链球菌属、芽孢杆菌属、片球菌属、双歧杆菌属和埃希氏菌属六大类，同时将益生元归纳为多酚类、生物活性肽、天然有机酸和多糖四类。研究深入探讨了六大调节机制，包括益生菌直接降解尿酸、降解尿酸上游前体物质、调控关键酶（如黄嘌呤氧化酶）活性、调节尿酸转运蛋白（如 URAT1、ABCG2）表达、维持肠道微生物稳态以及减轻氧化应激与炎症反应。通过分析益生菌和益生元在肠道 - 肾脏轴中的交互作用，揭示了其通过调节肠道菌群、抑制尿酸合成及促进尿酸排泄等多重途径改善高尿酸血症的潜力。这一发现为开发基于益生菌和益生元的功能性食品及膳食补充剂提供了新的思路，为高尿酸血症

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近日，国际权威期刊《宏组学》（iMeta）在线发表了中国农业大学动物科学技术学院曹志军教授团队的研究论文《奶牛“母子”模型中胃肠道抗性组的时空特征及其在奶业生产系统中的环境传播》（Spatio-temporal characteristics of the gastrointestinal resistome in a cow-to-calf Model and its environmental dissemination in a dairy production system），首次揭示了我国奶业生产系统中抗性组的动态传播规律，发现奶牛胃肠道抗性组存在显著部位和地域差异；并建立了奶牛“母子”研究模型，揭示了奶业生产链中抗性组的跨代传递机制，阐明环境-母体-子代的三维传播网络；进一步在DNA/RNA层面明确多重耐药基因占主导地位，部分低丰度ARGs通过高转录活性产生显著生物学效应。该研究为制定基于微生物组调控的耐药性防控策略提供了理论依据。

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2025 年 5 月 18 日，中国农业大学农学院高少培课题组在 Plant Biotechnology Journal 上在线发表了题为“Haploid induction in sweet potato by activating the AP2/ERF family transcription factor IbBBM”的研究论文。

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2025年5月14日，中国农业大学的高彦祥教授及其团队在《Food Hydrocolloids》期刊上发表了题为《Ethanol-tolerant dual-protein nanoparticles: Inhibiting lactoferrin aggregation and stabilizing Pickering emulsions in ethanol-water system》的研究性论文（一区，IF：11.0）。该研究通过利用玉米醇溶蛋白（Zein）纳米颗粒调控乳铁蛋白（LF）在含乙醇体系中的聚集行为，探讨了LF与Zein的相互作用机制，分析了二者质量比对纳米颗粒结构稳定性、界面活性及Pickering乳液性能的影响，揭示了在LF与Zein质量比为1:1时，通过疏水作用、氢键和范德华力形成的核壳结构双蛋白纳米颗粒（直径110.9±8.4 nm，zeta电位+45.8±1.6 mV）可显著抑制LF聚集，增强乳液界面吸附能力，降低界面张力至7.08 mN/m，并通过形成紧密黏弹性界面膜使乳液浊度稳定性指数（TSI）降低至12.15，从而提升含乙醇体系中乳液的稳定性。这一发现为功能性含醇饮料及蛋白基乳液的开发提供了新策略。

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北京时间2025年5月8日晚，中国科学院动物研究所于乐谦研究员、郭靖涛研究员联合中国农业大学魏育蕾教授、北京理工大学肖振宇教授，在Cell Stem Cell发表论文——“3D reconstruction of a human Carnegie Stage 9 embryo provides a snapshot of early body plan formation”。团队通过高精度空间转录组Stereo-seq技术，完成对人类早期胚胎CS9进行完整的分子水平三维重构，成功构建了该时期人类胚胎的3D数字模型，首次捕捉到器官发生的“启动瞬间”。